Switchgear

Switchgear ist das englische Wort für Schaltanlagen. Damit ist die Technik gemeint, die in großen Gebäuden und Kraftwerken den Strom verteilt. Sie besteht aus Schaltern, Sicherungen, Messgeräten und Stahlschränken, in denen alles verbaut ist. Ihre Aufgabe ist dreifach: Strom auf viele Leitungen aufteilen, Leitungen bei Wartung gezielt stromlos machen und bei einem Fehler sofort abschalten. Am einfachsten versteht man es als den Sicherungskasten eines Hauses, nur in einer Größe, die ganze Räume füllt. Statt einigen Kilowatt schaltet solch eine Anlage viele Megawatt, also das Tausendfache.

Der Flaschenhals beim Bau von Rechenzentren

Ein modernes Rechenzentrum für Künstliche Intelligenz verbraucht so viel Strom wie eine Kleinstadt. Einzelne geplante Anlagen liegen bei mehreren hundert Megawatt Leistung. Dieser Strom kommt mit hoher Spannung an und muss auf tausende Server verteilt werden. Ohne Schaltanlagen geht dabei nichts, egal wie viele Grafikchips im Lager stehen.

Genau hier ist in den letzten Jahren ein Engpass entstanden. Die Nachfrage stieg schneller, als die Hersteller ihre Fabriken erweitern konnten. Lieferzeiten von einem bis zwei Jahren sind für große Anlagen normal geworden. In Quartalsberichten von Betreibern liest man deshalb häufig, dass nicht das Geld, sondern die Ausrüstung den Zeitplan bestimmt.

Für Anleger ist das ein Grund, sich für eher unspektakuläre Elektrotechnik-Konzerne zu interessieren. Firmen wie Schneider Electric, Eaton, ABB, Siemens oder Hitachi Energy verdienen am KI-Boom, ohne selbst ein einziges Modell zu trainieren. Man nennt solche Profiteure im Hintergrund oft Zulieferer der zweiten Reihe.

Was in den Stahlschränken steckt

Das wichtigste Bauteil ist der Leistungsschalter. Er kann einen Stromkreis auch dann öffnen, wenn gerade sehr viel Strom fließt. Das ist schwieriger, als es klingt: Beim Trennen entsteht ein Lichtbogen, also eine heiße, leitende Flamme zwischen den Kontakten. Diesen Lichtbogen muss der Schalter innerhalb von Millisekunden löschen, sonst schmilzt die Anlage.

Dafür gibt es verschiedene Techniken. Viele Schalter arbeiten im Vakuum, weil ohne Luft kein Lichtbogen bestehen bleibt. Andere nutzen ein Isoliergas. Lange war das Schwefelhexafluorid, ein extrem starkes Treibhausgas, das in der EU nun schrittweise verboten wird. Hersteller stellen deshalb auf Alternativen mit trockener Luft um, was ein eigener Verkaufsgrund geworden ist.

Dazu kommen Trennschalter für sicheres Arbeiten, Sammelschienen als dicke Kupferstäbe für die Stromverteilung und Wandler, die Spannung und Strom messen. Eine Schutzelektronik überwacht die Messwerte und löst den Schalter aus, wenn etwas aus dem Rahmen fällt. Unterschieden wird üblicherweise nach Spannung: Niederspannung bis etwa 1000 Volt, Mittelspannung bis etwa 52 Kilovolt, darüber Hochspannung.

Vom Umspannwerk bis zum Serverraum

Schaltanlagen stehen überall dort, wo viel Strom fließt. In jedem Umspannwerk am Stadtrand, in Krankenhäusern, Fabriken, U-Bahn-Netzen, Windparks und auf Schiffen. Sichtbar sind sie selten, denn sie stecken in verschlossenen Räumen oder in grauen Containern hinter Zäunen. Der Grund ist einfach: Wer eine geöffnete Mittelspannungsanlage berührt, überlebt das nicht.

In Wirtschaftsnachrichten begegnet der Begriff meist im englischen Original. Typisch sind Meldungen über neue Werke für Switchgear in Texas oder Indien, über Auftragsbestände in Rekordhöhe oder über Rechenzentren, deren Start sich wegen fehlender Anlagen verschiebt. Auch Transformatoren werden in diesem Zusammenhang oft genannt. Sie ändern die Spannung, während Schaltanlagen den Strom verteilen und trennen — zwei verschiedene Geräte, die aber meist zusammen bestellt werden.

Ein häufiger Irrtum ist, Switchgear mit einem Netzwerk-Switch zu verwechseln. Der Netzwerk-Switch leitet Daten zwischen Computern weiter und arbeitet mit winzigen Strömen. Switchgear leitet Energie und hat mit Daten nichts zu tun. Beide stehen im selben Rechenzentrum, gehören aber zu völlig getrennten Welten.